Технология очистки системы смазки двигателя

В процессе работы двигателей тракторов в моторном масле накапливается значительное количество загрязнений, продуктов износа, смол. Загрязнения образуются и на деталях системы смазки, в картере, масляных каналах, в цилиндропоршневой группе и т.д.

При проведении операции замены масла большая часть загрязнений удаляется вместе с отработанным моторным маслом. Однако полностью удалить все загрязнения из системы смазки очень сложно без применения специальных технических средств и промывочных масел.

В связи с ограниченными финансовыми возможностями и неудовлетворительным состоянием материальнотехнической базы большинства сельхозпредприятий замену масел производят без очистки системы смазки.

Замечено, что уже через 5-8 часов работы в двигателе свежезаправлен-ное масло имеет черный цвет.

Утверждение о том, что резкое изменение цвета масла с желтого до черного является всего лишь подтверждением высоких моющих свойств свежезаправ-ленного масла и никаких отрицательных последствий не несет, является не совсем верным.

Резкое изменение цвета говорит о том, что в масле появились смолы, продукты окисления, а это оказывает отрицательное влияние на дальнейшую эффективность работы масла в узлах трения и на срок его службы до следующей замены.

В результате практических исследований установлено, что резкое изменение содержания смол в масле после его заливки в двигатель связано с отказом проведения операций очистки и значительным остаточным содержанием загрязнений в системе смазки после его замены.

Смешивание и попадание даже незначительного количества загрязнений в свежезалитое моторное масло интенсифицирует процесс окисления и снижает срок его службы до замены.

ФГБНУ ВНИИТиН проведены исследования и сравнительный анализ изменения цвета и характеристик моторных масел после 89 часов работы двигателя с предварительной очисткой системы смазки и без нее (рис. 1).

Определено, что предварительная очистка системы смазки позволяет уже после первых 8 часов работы двигателя прогнозировать уменьшение срока службы масла до замены. Использование промывочных масел в двигателях тракторов сопряжено с высокими затратами на промывочное масло. Если для очистки системы смазки двигателя автомобиля требуется 3…5 литров масла, то для трак- торных двигателей – 15…40 литров в зависимости от марки.

Цель исследований : повышение эффективности работы двигателей тракторов и снижение затрат на техническое обслуживание.

В силу ограниченности финансовых возможностей сельхозпредприятий, недостаточности очищающих свойств промывочных масел для очистки от загрязнений и отложений дизельных двигателей поставлена задача – разработка ресурсосберегающей технологии очистки системы смазки отработавшим свой срок моторным маслом с внесением пакетов присадок и добавок.

Материал и методы

На первом этапе проводится операция очистки отработавшего свой срок моторного масла от загрязнений без его слива из картера двигателя. Для этих целей масло в двигателе прогревается до температуры 60…70ºС. Далее через заливную горловину (двигатель в неработающем состоянии) в масло вносится смесь гидроксида аммония с карбамидом 0,5…1,0% к объему масла в картере. Двигатель запускается и работает на холостом ходу 5-7 минут. После чего обороты в двигателе повышают до 1500…1600 об/мин, и двигатель продолжает работать в течение 30-40 минут. Через каждые 5 минут при помощи мерного щупа достается капля масла и помещается на фильтро-

Утверждение о том, что резкое

изменение цвета масла с желтого

до черного является всего лишь подтверждением высоких моющих свойств свежеза-правленного масла и никаких отрицательных последствий не несет, является не совсем верным. Резкое изменение цвета говорит о том, что в масле появились смолы, продукты окисления, а это оказывает отрицательное влияние на дальнейшую эффективность работы масла.

Рис. 1. Зависимость изменения физико-химических характеристик моторного масла от наработки: без предварительной очистки системы смазки и с предварительной очисткой системы смазки (*)                                                                Ilk

Характеристики двигателя Д-240

Показатели	До проведения операции очистки системы смазки	После проведения операции очистки системы смазки
Среднее значение компрессии в цилиндрах, кгс/см3	18	22
Расход топлива, л/ч	14	10,5
Давление масла в системе смазки, кгс/см2	1,9	3,0

вальную бумагу. По хромотограмме масляного пятна определяется эффективность очистки масла. После изменения цвета масляного пятна с черного на желтый двигатель останавливается. Цвет масла изменяется за счет удаления в процессе центрифугирования скоагулировавшихся смол. Производится разборка и очистка центрифуги очистки масла, встроенной в систему смазки.

На следующем этапе готовится масляный концентрат, состоящий из очищенного в двигателе масла (93%), гидроксид аммония с карбамидом (1%), дизельного топлива (2%), диметилсульфоксида (2%), изопропилата калия (2%). Смесь перемешивается и через заливную горловину помещается в картер двигателя. Далее двигатель запускается и работает 3-5 мин. на оборотах 500…600 об/мин. По окончании процесса перемешивания обороты увеличиваются до 1200…1500 об/мин и двигатель работает 30-40 мин с периодическим резким уменьшением оборотов до минимума и увеличением до максимума. После чего проводится замена масла на свежее.

Результаты и обсуждение

На рисунке 2 представлена зависимость изменения содержания нерастворимого осадка масла и цвета в процессе работы двигателя с промывочным составом.

Анализ полученной зависимости показал, что содержание примесей в масле после первого этапа очистки равно 0,02%. По мере дальнейшей работы двигателя количество нерастворимого осадка в масле (смол, асфальтенов и т.д.) увеличивалось, и к 30 мин достигло 0,15%. Цвет очищенного масла изменился с 4 до 6,5 баллов в единицах ЦНТ в связи с накоплением загрязнений в масле (чистое масло – 4 балла, самое грязное – 9 баллов).

Полученные результаты свидетельствуют о достаточно высоких моющих свойствах экспериментального состава промывочного масла.

Рис. 2. Зависимость изменения содержания нерастворимого осадка (1) и цвета масла (2) от времени работы двигателя

Рис. 3. Зависимость изменения физико-химических характеристик моторного масла М-10Г2 в двигателе тракторов: без предварительной очистки системы смазки (1), с очисткой системы смазки (2)

С целью оценки эксплуатационных свойств промывочных масел до и после проведения операции очистки системы смазки определялась компрессия в цилиндрах и расход топлива.

В таблице представлены результаты оценки характеристик двигателя Д-240.

Определение параметров проводилось при одних и тех же условиях до и после проведения операции очистки. Давление масла в системе смазки повышается за счет увеличения подвижности поршневых колец, улучшения условий прохождения смазки по масляным каналам. Промывка системы смазки, удаление отложений с деталей ЦПГ способствует снижению расхода топлива.

Установлено, что очистка системы смазки разработанным способом позволяет повысить характеристики двигателя и снизить затраты на используемое топливо.

Для подтверждения выдвинутых предположений о влиянии операции очистки системы смазки на срок службы моторного масла проводился сравнительный анализ изменения основных физико-химических характеристик масла в течение последующих 250 часов наработки.

На рисунке 3 представлены зависимости изменения вязкости (ν), загряз- ненности (НО), щелочного числа (Щ) свежего масла М-10Г2 от наработки в двигателе без очистки и с очисткой системы смазки.

Анализируя полученные зависимости, следует отметить, что при проведении операции промывки системы смазки ДВС трактора вязкость масла ν(2) к моменту замены (наработка 250 ч) составляла 10,5 мм2/с, а в масле, отработавшем в двигателе, где промывка перед заменой не проводилась, ν(1) = 11,5 мм2/с.

Увеличение вязкости ν(1) происходило постепенно с увеличением наработки за счет накопления примесей и смол НО(1).

Щелочное число моторного масла характеризует в определенной степени содержание моюще-диспергирующих, антиокислительных, противоизносных, противозадирных и антифрикционных присадок в масле.

Рассматривая изменение щелочного числа (Щ) в маслах следует отметить, что в двигателе, работавшем без